弱电解质的电离平衡 高二上学期化学苏教版（2019）选择性必修1

第一单元弱电解质的电离平衡2弱电解质的电离平衡为什么醋酸的电离用“”表示？你能否从微观角度给出解释？温故知新醋酸是常见的弱电解质。醋酸溶于水后，在水分子的作用下，部分醋酸分子电离成氢离子和醋酸根离子，同时，电离产生的氢离子和醋酸根离子也能相互结合成醋酸分子，且醋酸分子电离成离子的速率大于离子结合成分子的速率。随着电离的进行，醋酸分子电离的速率逐渐减小，离子结合成分子的速率逐渐增大。当醋酸的电离达到最大程度时，溶液中醋酸分子、氢离子、醋酸根离子的浓度出现什么特征？你能尝试用化学平衡的原理加以解释吗？交流讨论弱电解质溶于水后，在水分子的作用下，弱电解质分子电离成离子；同时，一部分离子又结合成弱电解质分子。因此，弱电解质在水溶液中的电离过程是可逆的，电离的程度也是有限的。如图3-4所示，醋酸在水溶液中的电离方程式可表示为：在水溶液中，分子或离子通常与一定数目的水分子结合在一起，其中水合氢离子（H3O＋）中的H2O可省略不写，用氢离子（H＋）表示，则其电离方程式可表示为：在一定温度下，当弱电解质在水溶液中的电离达到最大限度时，电离过程并未停止。此时，弱电解质分子电离成离子的速率与离子结合成弱电解质分子的速率相等，溶液中弱电解质分子和离子的浓度都不再发生变化，弱电解质的电离达到了电离平衡状态。弱电解质电离过程中离子生成和结合成分子的速率随时间的变化如图3-5所示。醋酸电离达到平衡时，实验测定的溶液中微粒的浓度如表3-3所示。请你完成表格，并将你的结论与同学交流讨论。交流讨论在一定温度下，醋酸在水溶液中达到电离平衡时，的值是常数，称为醋酸的电离平衡常数（简称电离常数）。弱酸的电离平衡常数通常用Ka表示。电离平衡是化学平衡的一种情形，电离平衡常数是弱电解质发生电离过程中对其电离程度的定量表示，其本质就是化学平衡常数。在水溶液中或熔融状态下或非水溶剂中发生的电离平衡，均可用电离平衡常数来表示。学科提炼电离平衡常数和电离度一定温度下，每一种弱电解质都有自身所对应的电离平衡常数。电离平衡常数的大小与弱电解质本身的性质以及温度有关，而与弱电解质溶液的起始浓度无关。与化学平衡的转化率类似，电离达到平衡时，可用弱电解质已电离部分的浓度与其起始浓度的比值来表示电离的程度，简称电离度，用符号α表示。一般而言，弱电解质溶液的浓度越大，电离度越小；反之，电离度越大。弱电解质的电离度可表示为：【例题】乙酰水杨酸（俗称阿司匹林）是一种一元弱酸（用HA表示）。在一定温度下，0.10mol·L－1乙酰水杨酸水溶液中，乙酰水杨酸的电离度为5.7%，求该酸的电离平衡常数。方法导引解：乙酰水杨酸的电离方程式为HAH＋＋A－。在0.10mol·L－1该酸的水溶液中，达到电离平衡状态时：答：在该温度下，乙酰水杨酸的电离平衡常数为3.4×10－4。与弱酸类似，弱碱在水溶液中的电离过程也遵循弱电解质电离的一般规律。氨水中的一水合氨是常见的弱电解质，它的电离方程式为：在氨水中，一水合氨分子电离成铵根离子和氢氧根离子，同时铵根离子和氢氧根离子结合成一水合氨分子。当分子电离成离子的速率与离子结合成分子的速率相等时，一水合氨的电离达到平衡状态。通常用Kb表示弱碱的电离平衡常数，一水合氨的电离平衡常数可用下式表达：已知在25°C时，1mol·L－1氨水中，NH3·H2O的电离度是0.42%，求NH3·H2O在该温度下的电离平衡常数。学以致用弱酸、弱碱的电离平衡常数（Ka、Kb）能够反映弱酸、弱碱酸碱性的相对强弱。在一定温度下，当弱酸的浓度相同时，电离平衡常数越大，弱酸的电离程度就越大，溶液中氢离子的浓度也越大。类似地，当弱碱的浓度相同时，电离平衡常数越大，弱碱的电离程度就越大，溶液中氢氧根离子的浓度也越大。因此，我们常用电离平衡常数来表示弱酸、弱碱酸碱性的相对强弱。电离平衡常数越大，弱酸的酸性越强，弱碱的碱性越强。醋酸是一种弱酸，在水溶液中存在着电离平衡，若向醋酸溶液中加水进行稀释，电离平衡会发生怎样的移动？为什么？下图是用电导率传感器测得的20mL冰醋酸加水稀释过程中溶液的电导率变化曲线，发现在稀释过程中电导率出现先增大后减小的现象，请你尝试解释原因。批判性思维注：电导率的物理意义是表示物质导电的性能。电导率越大则导电性能越强，反之越弱。几种弱酸和弱碱的电离平衡常数如表3-4所示。与醋酸等一元弱酸不同，碳酸（H2CO3）、磷酸（H3PO4）等多元弱酸在水溶液中的电离是分步进行的。例如，二元弱酸H2CO3分两步电离，每一步都有相应的电离平衡常数。拓展视野多元弱酸的分步电离弱酸、弱碱在生产、生活中广泛存在。如我们已经学过的无机弱酸次氯酸，可用作漂白剂、氧化剂、除臭剂和消毒剂；无机弱碱一水合氨，可作为生产化肥的原料，也可在纺织、印染等行业中作为助剂。酸碱指示剂大多是有机弱酸或有机弱碱。有机弱酸在生活中十分常见。许多水果有酸味，主要是因为它们含有柠檬酸、苹果酸、抗坏血酸（维生素C）等有机酸；生活向导生活中的有机弱酸蚊虫叮咬人的皮肤后，会在伤口处留下甲酸（HCOOH，也称蚁酸）等分泌物，使皮肤瘙痒、产生红疹；人体在剧烈运动的过程中会产生乳酸（），使人运动过后感觉肌肉发酸；硬脂酸（C17H35COOH）是一种脂肪酸，常用于制造肥皂，脂肪酸可用通式R—COOH表示。1.醋酸溶液加水稀释，在稀释过程中()A.溶液中CH3COO－的浓度增大B.溶液中H+个数增多，H+的浓度减小C.溶液中H+个数减少，H+的浓度减小D.溶液中CH3COOH的分子数减少，CH3COOH的浓度也减小B

D课堂训练2.欲使醋酸溶液中的CH3COO-浓度增大，且不放出气体，可加入的少量固体是（）

A.NaOHB.NaHCO3C.CH3COOKD